JPH04262331A - ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電力用遮断器、特に、熱
パッファ形ダブルフロー方式ガス遮断器の構造に関する
。

【０００２】

【従来の技術】大容量ガス遮断器の主流となっているパ
ッファ形ガス遮断器は高性能であるが、パッファ反力が
生じるため、低操作力化には限界があり、経済的でない
。そこでガス遮断器の操作力を低減するため、アークエ
ネルギを積極的に利用する熱パッファ形ガス遮断器が提
案されている。また、大電流遮断性能向上のためには、
ノズル上流方向と下流方向の二方向にガスを吹き付ける
ダブルフロー方式が効果的である。このダブルフロー方
式の熱パッファ形ガス遮断器の従来技術の例を図６ない
し図８で説明する。図６は投入時の状態を示す。遮断部
は、主固定接触子１，固定接触子２，電界緩和シールド
３，主可動接触子４，ノズル５，可動接触子６，コンタ
クトカバー７，コンタクトベース８，導電ロッド９，排
気ガイド１０などから構成されている。熱パッファ室１
８に設けられた排気流路１５は排気ガイド１０から外れ
ており、熱パッファ室外に連通している。図７は遮断動
作前期の状態を示す。図示しない操作機によって導電ロ
ッド９が図面右方向に操作されると、まず、主固定接触
子１と主可動接触子４が開離し、次に、固定接触子２と
可動接触子６が開離する。そうすると、固定接触子２と
可動接触子６の間にアーク１１が発生し、熱パッファ室
１８内のガスがアーク１１のエネルギによって加熱され
、圧力が上昇する。この時、熱パッファ室１８の軸中心
部から側壁方向に設けられた排気流路１５の開口部１６
は排気ガイド１０によって閉止されており、ノズルスロ
ート１９も固定接触子２によって閉止されているため、
ガス流は生じない。図８は遮断動作後期の状態を示す。 固定接触子２がノズルスロート１９から抜け出した時点
で、熱パッファ室１８内のアークエネルギによって加熱
された高圧ガスはノズル下流方向に流れだす。同時に排
気流路１５の開口部１６は排気ガイド１０の開口部１７
と連通するため、熱パッファ室１８内のガスはノズル上
流方向にも流れだし、ダブルフローとなる。

【０００３】このように、従来技術はアークエネルギを
積極的に利用し、且つノズル上流方向とノズル下流方向
の二方向にガスを吹き付けることによって、低操作力に
して大電流遮断能力の高いガス遮断器を提供しようとす
るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来技術は、アークエ
ネルギによってガスを効果的に加熱し、その圧力を高め
てアークに吹き付けるものであるが、熱パッファ室の内
壁の一部が銅製のコンタクトベースで占められており、
熱が逃げやすい。すなわち、アークエネルギが熱パッフ
ァ室の内壁から熱パッファ室外に容易に逃げ出してしま
い、熱パッファ室内のガスを有効に加熱できないという
問題があった。

【０００５】また、従来技術の実施例では熱パッファ室
側を駆動する構成になっているため、コンタクトベース
を銅製とすると可動部重量が増大してしまうため、熱パ
ッファ形としてパッファ反力を無くし、低操作力化を図
った効果が削がれてしまうという問題もあった。

【０００６】本発明の目的は、アークエネルギが有効に
熱パッファ室内のガスを加熱することのできる熱パッフ
ァ室を提供し、よって遮断性能の優れた熱パッファ形ガ
ス遮断器を実現することにある。また、可動部重量を減
少することにより、操作力の低減を図り、経済的なガス
遮断器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は熱パッファ室の内壁の一部を構成している
銅で作られているコンタクトベースを銅よりも熱伝導率
の小さい軽量材製とし、また、コンタクトベースのアー
クの直接触れる部分には耐熱部材、あるいは、耐アーク
部材を組み込んでアークによる損傷を防ぐ。

【０００８】

【作用】コンタクトベースを銅よりも熱伝導率の小さい
アルミニウム等の材料と耐熱部材あるいは耐アーク部材
の組合せで構成することにより、熱パッファ室内壁は絶
縁物からなるノズルとコンタクトカバー、銅よりも熱伝
導率の小さい材料あるいは耐熱部材によって構成される
ため、熱パッファ室内壁を通しての熱伝導が低下し、ア
ークエネルギが有効にガスを加熱するため、ガス圧力が
増大し、遮断性能が向上する。

【０００９】また、コンタクトベースを軽量材と耐熱材
の組合せで構成することにより、可動部重量が減少し、
操作力を低減することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１１】図１，図２は本発明の一実施例を示す遮断
部の縦断面図である。遮断部は、主固定接触子１，固定
接触子２，電界緩和シールド３，主可動接触子４，ノズ
ル５，可動接触子６，コンタクトカバー７，コンタクト
ベース８，導電ロッド９，排気ガイド１０などから構成
されている。導電ロッド９は図示しない絶縁操作ロッド
と接続され、可動部を駆動する機能も兼ねている。図は
遮断動作前期の状態を示すもので、従来技術の実施例を
示した図７に対応する。すなわち、主固定接触子１と主
可動接触子４が開離した後で、固定接触子２と可動接触
子６が開離し、両者の間にアーク１１が発生している。 アークのエネルギでノズル５，コンタクトカバー７，コ
ンタクトベース８によって構成される熱パッファ室１８
内のガスが加熱され、圧力が上昇する。図１中、８で示
されるコンタクトベースは図２に示した可動子側の拡大
図に示す通り、アルミニウム等の軽量部材１２と酸化ア
ルミニウム等の耐熱部材１３あるいは銅−タングステン
等の耐アーク部材の組合せでできている。アルミニウム
の比熱は０．０２１２であり、銅のそれは０．０９２で
あるから熱伝導はアルミニウムの方が少ない。このため
、コンタクトベースを銅で製作した場合に比べて、アル
ミニウムで製作する方が熱パッファ室内からの熱エネル
ギの流出が少なく、アークエネルギが有効に熱パッファ
室内のガスの加熱に用いられ、結果として熱パッファ室
内のガスの圧力が増す。このため、図示しない遮断動作
後期の状態でアークへのガスの吹き付けが強化され、遮
断性能が向上する。

【００１２】また、アルミニウムの比重は２．７　であ
り、銅の比重は８．９　であるため、銅部材の重量は材
質をアルミニウムに替えることで３０％に低下する。そ
の結果、可動部重量が減少し、操作力を低減できるため
、経済的な遮断器を実現することができる。

【００１３】図３は本発明の第二の実施例を示す遮断部
の縦断面図のうちの可動側の拡大図である。本実施例で
もコンタクトベース８はアルミニウム等の軽量材１２で
作られているが、コンタクトベース８の熱パッファ室側
１８にも耐熱材を組み合わせたものである。本実施例に
よれば、熱パッファ室１８の過度の温度上昇に対しても
コンタクトベース８の熱パッファ室１８側が損傷するこ
とが無く、信頼性が向上する。また、コンタクトベース
の大部分は軽量材１２で作られているため、可動部重量
低減の作用は損なわれない。

【００１４】図４は本発明の第三の実施例を示す遮断部
の縦断面図のうちの可動側の拡大図である。本実施例で
はコンタクトベース８の先端部分を銅−タングステン等
の耐アーク材１４で作り、先端部以外はアルミニウム等
の軽量材１２で製作し、アルミニウム等の軽量材で製作
した部分の表面には耐熱材を組み合わせてある。本実施
例によれば、大電流通電時に可動接触子６とコンタクト
ベース８の嵌め合い部分にアークが発生してもコンタク
トベース８の先端部分が損傷することが無い。なお、本
実施例でも熱パッファ室はノズル５，コンタクトカバー
７，耐熱材１３で囲まれているため、熱パッファ室内か
らの熱エネルギの流出は少なく、アークエネルギがガス
の加熱に効果的に使われるため、同様の効果を発揮でき
る。銅−タングステンの比重は銅よりも大きいため、可
動部重量の低減という点では効果がないが、銅−タング
ステンを使用するのはコンタクトベースの先端部のみで
あり、コンタクトベースの大部分は軽量材１２で作られ
るため、全体として可動部重量は減少し、操作力は低減
される。

【００１５】図５は本発明の第四の実施例を示す遮断部
の縦断面図のうちの可動側の拡大図である。本実施例で
は、コンタクトベース８をアルミニウムで作り、その側
壁側すなわち排気ガイド１０に接する面をアルマイト処
理したものである。アルマイト２０は耐食性に優れ、電
気絶縁性を示すからコンタクトベース８から排気ガイド
１０へ電流が流れ込むのを防ぐことができる。その結果
、コンタクトベース８と排気ガイド１０のギャップを大
きく取らなくてもよいため、そこからのガス漏れが減少
し、アークへのガス吹き付けが一層強化され、遮断性能
が向上する。本実施例でも、熱パッファ室はノズル５，
コンタクトカバー７，耐熱材１３で囲まれているため、
熱パッファ室内からの熱エネルギの流出は少なく、アー
クエネルギがガスの加熱に効果的に使われるため、同様
の効果を発揮できる。また、図４に示した本発明の第三
の実施例の場合と同様に、可動部重量が低減される結果
、操作力を小さくすることができる。

【００１６】

【発明の効果】本発明は、コンタクトベースを銅よりも
熱伝導率の小さいアルミニウム等の軽量材と酸化アルミ
ニウム等の耐熱部材、あるいは、銅−タングステン等の
耐アーク部材の組合せで構成するため、熱パッファ室は
絶縁物からなるノズルとコンタクトカバー、軽量材ある
いは耐熱部材によって構成されるため、熱パッファ室内
壁の熱伝導が減少し、アークエネルギが有効にガスを加
熱するため、ガスの圧力が増し、遮断性能が向上する。

【００１７】また、コンタクトベースを軽量材を主とし
て構成することにより、熱パッファ室側を駆動するダブ
ルフロー熱パッファガス遮断器の可動部重量が低減され
るため、操作力を低減することができる。このため、同
じ遮断速度を得るために、より小さい操作力で済むため
、階級の低い操作機を用いることができたり、空気操作
機を、ばね操作機に置き換えることができるなどして経
済的なガス遮断器を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す遮断部の縦断面図。

【図２】図１の遮断部の拡大図。

【図３】本発明の第二の実施例を示す遮断部の縦断面図
。

【図４】本発明の第三の実施例を示す遮断部の縦断面図
。

【図５】本発明の第四の実施例を示す遮断部の縦断面図
。

【図６】従来のダブルフロー熱パッファ形ガス遮断部の
投入状態を示す縦断面図。

【図７】従来のダブルフロー熱パッファ形ガス遮断部の
遮断動作前期の状態を示す縦断面図。

【図８】従来のダブルフロー熱パッファ形ガス遮断部の
遮断動作後期の状態を示す縦断面図。

【符号の説明】

２…固定接触子、５…ノズル、６…可動接触子、７…コ
ンタクトカバー、８…コンタクトベース、９…導電ロッ
ド、１０…排気ガイド、１１…アーク、１２…軽量材、
１５…排気流路、１６…排気流路開口部、１７…排気ガ
イド開口部、１８…熱パッファ室。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】消弧性ガスを満たした容器内に、開離可能
   な一対の接触子の接触部を包囲した絶縁ノズルと、この
   絶縁ノズルを取り付けた筒状部材と、パッファ室と、前
   記接触部を介して前記パッファ室内のガスを前記容器内
   の周囲ガス空間へ排出する排気流路とを設けたガス遮断
   器で、前記排気流路は、前記絶縁ノズルの内側に設けた
   前記接触子の近くで、前記接触子のほぼ径方向に伸びて
   前記筒状部材に形成し、前記排気流路の前記周囲ガス空
   間側の排気口を遮断動作に関連して遮断動作前期には閉
   じ、遮断動作後期には開く排気ガイドを前記筒状部材と
   可摺動的に設けたガス遮断器において、前記筒状部材は
   銅よりも熱伝導率の小さい材料と耐熱材の組合せにより
   なっていることを特徴とするガス遮断器。
2. 【請求項２】請求項１において、前記筒状部材を構成す
   る前記銅よりも熱伝導率の小さい材料は銅よりも軽量の
   材料であるガス遮断器。